双偏心动态扭矩-转速传感器弹性体仿真与优化

动态扭矩的检测对于旋转动力设备的运行起到很重要的作用,通过实时检测设备工作时的扭矩,可以间接分析出设备的工作状态。设计了一款非接触式的动态扭矩传感器,其可以通过测量偏心距来间接计算出实时扭矩。利用ANSYS软件仿真了不同材料下传感器弹性体的最大切应力,扭转角度和1阶固有频率,选出扭转角度和屈服极限较大的17-4PH材料。采用中心复合实验和拉丁超立方实验的方法对传感器开槽前后生成不同的实验数据表,并对实验数据进行了方差分析。针对扭转角度和1阶固有频率进行多目标响应面优化,优化结果表明:没有开槽的传感器进行优化得到的扭转角度提高了15.7%,开槽后的传感器得到的扭转角度提高了19.4%。

基于LoRa无线通信的电子脉冲拦鱼器设计

针对传统拦鱼器拦截面积有限、智能化水平低等问题,研制了一种基于LoRa无线通信的电子脉冲拦鱼器。该拦鱼器使用Modbus RTU协议实现一主多从间高速、长距离无线通信,用户可根据不同水产养殖面积灵活选用机组个数、脉冲频率和脉冲宽度等参数,以适应不同水体中不同鱼类产生回避反应的能力。主机发送时序指令控制从机轮流产生两路反相带死区控制的PWM方波,控制IGBT进行快速换向,不仅效率高、安全可靠、耗能低,而且噪声小,符合当前绿色环保理念;同时利用LoRa无线通信的优势,在PLC上配备电导率、溶氧、pH和温度等传感器,可实时监测各从机点的水质信息,对用户水产养殖起到很好的辅助作用。此外,基于C#环境开发出基于物联网的智慧养殖平台,可实时监控拦鱼器的工作状态和各测点水质信息并进行故障预警。该电子脉冲拦鱼器,脉冲频率为3~12 Hz,脉宽为0.6~1.2 ms,比可控硅节电达60%,且植入了“物联网+渔业”的新观念,实现了手机或计算机远程控制。研究表明,该电子脉冲拦鱼器具有自动化、智能化、网络化等特点,能够适用于各类水产养殖的拦鱼作业。

水润滑轴承加载装置动态磁热耦合机理研究

针对水润滑轴承动态试验研究中电磁加载装置发热以及电磁力不稳定等现象,为了给轴承研究提供准确载荷,对电磁加载装置动态下的磁热耦合机理进行研究。首先建立了电磁加载装置能量损耗数学模型,对能量损耗进行理论分析;其次,构建了电磁加载装置物理模型,进行磁热耦合仿真分析,得到了磁感应强度、铜损耗以及铁损耗的变化规律;最后,进行电磁加载装置能量损耗试验。研究结果表明:动态下电磁力不稳定的主要原因是加载装置存在能量损耗,且以铜损耗与铁损耗为主;能量损耗与轴转速、加载装置激励电流以及初始温度有关,在激励电流1~3 A、转速0~1800 r/min以及温度22~50℃工况下,电磁力试验值与仿真值最大误差为4.7%。

分布式质量块结构高g值加速度传感器仿真分析

针对航空航天、机电、石油等领域的高g值加速度监测需求,设计了一种分布式质量块结构的压阻式加速度传感器。运用敏感性分析和响应面方法对敏感结构模型优化,同时提升结构的固有频率和灵敏度;研究所构建模型在不同方向加速度作用下的应力分布特点,设计抗交叉干扰的传感器信号检测电路;分析结构的加工流程及封装工艺,有利于下一步制造应用。仿真结果表明:该传感器的量程为100000 g,灵敏度为2.18μV/g,一阶固有频率为157.82 kHz,理论上消除了横向交叉干扰,有效提升了传感器的性能。

双偏心动态扭矩-转速传感器的研制

设计了一种双梁式动态扭矩-转速传感器,介绍了其具体结构和工作原理。为进一步验证其工作原理的可行性,同时构建了机械封闭式传感器试验台,并选用NI-USB6009数据采集卡、CN-YB-40型标准扭矩传感器及Labview编程构成上位机数据采集系统对其输出信号进行数据采集和标定,从而确且的测得传动试验台的动态扭矩和转速。试验证明:该新型动态扭矩-转速传感器具有结构简单、成本低、抗干扰能力强等优点;数据采集系统具有硬件结构简单、编程方便、开发周期短、界面友好。

基于容栅传感器和单片机的检测系统

对常用容栅式数显百分表原理进行了研究,在肯定其数据采集方法合理和有效的同时,提出了如何采用数字式示波器对数显百分表中容栅式传感器的输出信号进行分析,进而构建了以数显百分表为前端传感器,以AT89S52单片机为主控单元的信号采集和数据处理检测系统;以LCD准确、实时地显示采集数据硬件系统和如何应用单片机C语言进行软件编程提供了新思路。构建的硬件检测系统电路结构简单、成本低;结合数字示波器对输出信号的测量过程,有助于理清软件编程思路,所编程序可读性强。

基于数显百分表的单片机位移测距系统构建

在充分了解容栅式传感器原理的基础上,采用数字式示波器对数显百分表的输出信号进行了详细分析,找出其显示数据与输出信号的关系。进而构建了以数显百分表为前端传感器、以AT89S52单片机为主控单元的信号采集和数据处理位移测距系统,并将采集数据通过LCD准确、实时地显示出来。

复合振动挤压攻丝机的设计

介绍了复合振动挤压攻丝机的工作原理和主要特性,在此基础上,阐述其控制系统的组成结构。新型振动攻丝机采用数控技术,实现了攻丝靠模通用化,具有周向和轴向振动功能,满足振动挤压攻丝新工艺的要求。

难加工材料复合振动挤压攻丝工艺及设备研究

根据钛合金的性能,分析了钛合金攻丝的难加工性及挤压攻丝代替切削攻丝的可行性,并在此基础上研制了适应于难加工材料小螺纹攻丝的复合振动挤压攻丝机。新型振动攻丝机采用数控技术,实现了攻丝靠模通用化,具有周向和轴向振动功能,满足振动挤压攻丝新工艺的要求。

数控车床编程与加工技巧探讨

数控编程是数控车床加工中的关键步骤,结合编程与加工实践中的体会,就如何灵活应用所熟悉的程序指令编制合理、高效的数控程序进行了探讨。

汽车尾板液压系统的设计

介绍了自主设计的汽车尾板的液压系统。设备在工作过程中尾板调平、举升、关门,以及开门、下降,全部采用液压实现;结构上采用分体形式,控制盒置于方便操作的位置。该设备举升重量大,安装方便,操作简单。经过数年现场实际应用证明,该机液压系统管路布置合理,工作平稳,性能良好。

基于单片机的转角测量系统设计

在明确测量任务的前提下,对增量式编码器的工作原理以及对其输出信号四细分处理的方法进行研究,在此基础上利用Proteus仿真软件对旋转编码器原始信号及经过四细分处理信号进行仿真分析,为合理选择硬件电路元器件找到充分的依据。进而构建了以AT89S52单片机为主控单元,增量式编码器为前端传感器,外加中间四细分辨相处理电路,选用LCD液晶显示器显示测量结果,实现信号采集和数据处理的硬件检测系统,所构建的硬件检测系统电路结构简单、成本低。

全自动金属带锯床液压系统的设计

介绍了自主设计的全自动金属带锯床的液压系统。设备在工作过程中锯头的上升、下降,锯切材料的夹紧、松开,以及送料,全部在PLC控制下通过液压系统实现。该设备送料平稳,安装方便,操作简单。经过数年现场实际应用证明,该机液压系统设计合理,工作平稳,性能良好。

基于光栅传感器位移测量系统设计

针对高速、高精度数据采集的实际需求,开发了基于主、从单片机及PC上位机组成的线性位移测量系统。提出了从单片机完成数据采集、从单片机与主单片机采用并行数据传输、主单片机对采集数据显示及向上位机PC串口发送数据硬件实施方案。软件上把读数头输出的信号(脉冲电信号)采用软件细分、辨向、计数、信号处理等环节,最终转换成实际的线性位移值显示出来,并传至PC上位机进行存储、显示等软件编程思路。采用主、从式硬件结构,目的在于避免数据显示、处理等其它任务对采样速度的影响及采集数据的丢失现象,提高了系统数据采集的实时性。

液压式筒体支架的设计

介绍了液压式筒体支架的结构、作用。设计了筒体支架的液压系统,并用CAXA等三维、平面的机械设计软件,来完成该筒体支架的外观造型和机构分析。

垂直升降尾板液压系统的设计

该文介绍了垂直升降尾板的液压系统的设计过程。设备在工作过程中尾板举升、关门,以及开门、下降,全部采用液压实现;结构上采用分体形式,控制盒置于方便操作的位置。该设备举升重量大,安装方便,操作简单。经过现场实际应用证明,该机液压系统管路布置合理,工作平稳,性能良好。

巧妙应用CAXA绘图软件进行机械产品设计

结合汽车液压升降尾板设计实例,比较了尺寸计算法和旋转测量法在产品构件尺寸确定中的应用。灵活运用CAXA电子图板中旋转、标注等功能进行机械产品设计,使设计工作变得简单直观、易于掌握和操作,并可以使专业技术人员从繁琐复杂的计算中解放出来。本文提供了一种机械产品设计的新方法和思维。

汽车液压升降尾板的设计

介绍了汽车液压升降尾板的结构、作用。设计了汽车液压升降尾板的液压传动系统,对尾板、举升臂进行了受力分析,计算了关门缸、举升缸的负载;并给出了汽车液压升降尾板的设计原则。

数字传感器信号测量方法的论证

在研究数据采集卡定时/计数器工作原理的基础上,提出采用模拟信号输入或数字信号输入代替定时/计数器的数据采集方法。并对搭建的液压系统回路中的流量进行了测量、精度分析,给出了其具体的实现过程。

汽车液压尾门介绍

阐述了汽车液压尾门结构和液压系统的工作原理,介绍了液压尾门设计过程中应注意的问题,该产品结构简单、性能可靠。